COLORANŢI ALIMENTARI

Culoarea este o însuşire a calităţii senzoriale a unui produs alimentar, percepută vizual. Coloranţii sunt combinaţii organice, naturale sau de sinteză, ele însele colorate şi care au proprietatea de a colora.Coloranţii de suprafaţă sunt metale sau oxizi ori săruri de aur, argint etc.

Colorantul ideal trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

să nu fie toxic sau cancerigen; să fie dispersabil şi/sau solubil, în funcţie de destinaţie; să nu imprime gust şi miros particular; să fie stabil la lumină, într-un domeniu larg de pH (2 – 8); să fie stabil termic, compatibil cu tratamentul aplicat produsului alimentar

(pasteurizare, sterilizare, fierbere); să fie stabil la depozitare; să nu reacţioneze cu metalele şi nici cu agenţii oxidanţi/reducători; să posede caracteristici identice pentru fiecare lot; să poată fi detectat/dozat prin metode analitice; să fie disponibil şi economic; să fie aprobat de legislaţia în vigoare.

Clasificarea coloranţilor se poate face după 2 criterii:

după natura lor: naturali şi sintetici după proprietăţile tinctoriale:

galbeni oranj roşii albaştri verzi bruni negri, cu nuanţe diverse, pentru toate culorile

Coloranti naturali: Sunt substanţe colorate, prezente în mod natural în produse comestibile, din care se

obţin prin extracţie. Aditivi sunt considerate şi sursele naturale, care nu sunt consumate ca produse

alimentare şi care nu sunt folosite ca ingrediente. În categoria aditivilor mai intră şi:

coloranţii de caramel, consideraţi a fi naturali deşi se obţin prin tratament termic din glucide nutritive precum zaharoză, dextroză, sirop de glucoză etc.

roşu de coşenilă, obţinut prin mărunţirea fină a insectei Dactylopius coccus cacti, uscată.

Proprietăţile tehnologic-funcţionale ale coloranţilor naturali:

La folosire trebuie să se aibă în vedere următoarele aspecte:

SOLUBILITATEA , mai precis dacă sunt solubili în apă, soluţii alcoolice sau solvenţi nepolari, pentru alegerea corectă în funcţie de destinaţie.

De exemplu, carotenoidele sunt solubile doar în medii nepolare. În plus, solubilitatea lor este lentă, cu atât mai lentă cu cât puritatea lor este mai mare. Pentru a mări solubilitatea şi puterea colorantă, microcristalele se dispersează în ulei încălzit la 40-50°C. Stabilizarea suspensiei uleioase se face prin adaos de acizi graşi saturaţi. Pentru colorarea mediilor apoase, se obţin preparate hidrodispersabile sub formă de pudră sau suspensie coloidală.

Tehnica aplicată este următoarea: carotenoidul se dizolvă într-un solvent miscibil cu apa, apoi această soluţie se toarnă în apă care conţine un coloid hidrofil iar solventul se evaporă.

PUTEREA COLORANTĂ: depinde de capacitatea de fixare a colorantului pe suport, care poate fi amidon, celuloză, proteină sau un produs complex, cum este făina.

STABILITATEA LA pH: pH-ul influenţează solubilitatea, tenta culorii şi stabilitatea.

STABILITATEA TERMICĂ: unii coloranţi naturali necesită utilizarea unor antioxidanţi, aşa cum este cazul carotenilor, deoarece creşterea temperaturii accelerează procesele de oxidare.

CLASIFICARE

antociani betaciane carotenoide:

• ß-carotină• cantaxantină• xantofilă (luteină)• capsantină• licopină (licopen)• oleorezină din paprika• annato

coloranţi porfirinici (clorofila şi pigmenţii sângelui) coloranţi chalconici (curcuma) coloranţi antrachinonici (roşu de coşenilă) coloranţi flavinici (riboflavin-5’-fosfat monosodic) alţi coloranţi (caramel)

1. ANTOCIANII: Sunt flavonoide prezente în flori, fructe, frunze, având culoare roşie, violetă, albastră. Exemple:

• pelargonidina (roşu-orange)• cianidina (roşu-intens)• delfinidina (albastru-violet)• petunidina (roşu-violet)

• malvidina (roşu) Sursele industriale:

• pieliţa strugurilor şi tescovina• sfecla roşie şi varza roşie• afinele, coacăzele negre, vişinile, cireşele, murele, zmeura

Utilizare: depinde de pH-ul produsului alimentar. La pH=2,5 – 3, antocianele au culoare

purpurie iar la pH=4,0 – 4,5, au culoare violet. colorarea băuturilor nealcoolice şi alcoolice, precum şi a sucurilor de fructe. Sunt sensibile la căldură dar prezenţa sulfitului de sodiu le stabilizează. Extractele antocianice se păstreză în stare concentrată, la rece.

2. BETACIANELE

Reprezentantul aceastei grupe este colorantul roşu de sfeclă, care conţine atât pigmenţi roşii (betacianele) cât şi pigmenţi galbeni (betaxantinele).

Colorantul roşu de sfeclă este utilizat în:• băuturi nealcoolice• produse de patiserie şi panificaţie• deserturi pe bază de gelatină, budinci• supe, amestecuri pulbere.

Este sensibil la căldură şi la pH. Totuşi, se poate folosi pentru colorarea cărnii tocate în amestec cu derivate proteice texturate, destinate obţinerii de hamburgeri, chiftele, perişoare, deoarece virarea culorii de la roşu la brun este, în aceste cazuri, dorită.

2. CAROTENOIDELE sunt de culoare galben-portocalie sau roşie.

ß-Carotina (ß-carotenul) - insolubilă în apă şi în alcool etilic dar uşor solubilă în uleiuri vegetale- este sensibilă în mediu acid sau alcalin- uşor oxidabilă sub acţiunea oxigenului şi a căldurii- se poate extrage din materii prime vegetale dar frecvent se obţine prin sinteză, sub

forma unor cristale de culoare roşie. Utilizări în industria alimentară: colorarea margarinei, untului, brânzeturilor,

îngheţatei, macaroanelor, chipsurilor, uleiurilor vegetale, dressingurilor, ouălor praf, înălbitorilor pentru cafea, checurilor, cremelor, deserturilor pe bază de gelatină, puddingurilor, bomboanelor, sucurilor de fructe.

Pentru utilizarea în sisteme apoase, se foloseşte sub formă de granule dispersabile în apă, cu un conţinut de 2,4 – 10% ß-caroten.

Cantaxantina (Orange 8) cristale de culoare violet preparatele comerciale sunt soluţii uleioase sau pulberi/granule dispersabile în apă, de

culoare oranj-roşie.Xantofila sau luteina

este un alcool carotenoidic care, după ß-caroten, este cel mai răspândit în natură. Se găseşte în petalele florilor galbene, alge, gălbenuş de ou.

Utilizarea in industria alimentară a cantaxantinei şi xantofilei: conferă produselor o culoare ce variază de la roşu-trandafiriu la oranj-intens. pot colora sucuri de fructe şi legume, grăsimi şi uleiuri, sosuri, paste făinoase, băuturi

răcoritoare carbonatate.

Capsantina se extrage din ardeiul roşu în stare pură, se prezintă sub formă de cristale roşu-carmin se utilizează la:

• preparate de carne• brânzeturi• sosuri• snacks-uri şi chipsuri• produse obţinute din carne de pasăre• paste făinoase

Licopina (licopenul)• Este prezentă tomate (din care se şi extrage, la nivel industrial), fructe, unt, ficat, dar

se obţine prin sinteză.• Are culoare galben-portocalie.

Oleorezina din paprika• Se extrage cu solvenţi din fructul de Capsicum annuum, după care solvenţii se

evaporă.• Conţine principii active picante, cel mai important fiind capsaicina, un lichid de

culoare roşu-aprins, cu miros caracteristic şi gust picant, arzător.• Deşi nu este inclus în lista aditivilor UE, se utilizează fără probleme, fiind un produs

natural.Annatto (Orange natural 4, L-Orange 3 )

• Se extrage din pericarpul fructului Bixa orellana L• Se comercializează sub formă de:• Extract annatto în ulei, sub formă de soluţie sau suspensie, de culoare roşie sau roşie-

brună. Se obţine prin extracţie directă cu ulei vegetal. Colorantul de bază este bixina (esterul monometilic al norbixinei) iat extractul uleios trebuie să conţină minim 0,2% bixină. Se foloseşte pentru colorarea untului, margarinei, uleiurilor, iar sub forma sării de sodiu, la colorarea cojii unor tipuri de brânzeturi.

• Extract annatto în apă, obţinut prin extracţia alcalină a pericarpului fructului. Colorantul principal este norbixina, sub forma sării de Na şi K, iar extractul apos trebuie să conţină minim 0,2% norbixină. Extractul apos, alcalin, se utilizează la colorarea cerealelor pentru mic-dejun, a pastelor făinoase, snacks-urilor, deserturilor pe bază de lapte, congelate.

Toţi coloranţii din grupa carotenoidelor aparţin categoriei de toxicitate A, de siguranţă maximCurs 3

Coloranti naturali

Coloranţii porfirinici:• Clorofila este pigmentul verde al plantelor

(clorofila A : clorofila B = 3 : 1).• Prin înlocuirea Mg din molecula de clorofilă cu Cu, Zn, Fe se obţin compuşi mai

stabili faţă de lumină şi acizi. În industria alimentară se foloseşte complexul clorofilă-

Cu, solubil în uleiuri vegetale şi sărurile de Na şi K ale acestui complex, solubile în apă.

• Se utilizează la colorarea în verde a diferitelor produse alimentare sau pentru reînverzirea legumelor decolorate.

Colorantul sângelui – hemoglobina, prezentă în eritrocite, este alcătuită din hem, un pigment de culoare roşie, şi partea proteică, globina. • În industria alimentară se poate utiliza sânge integral stabilizat sau concentrat

eritrocitar (uscat), pentru colorarea preparatelor din carne simulată sau cu adaos substanţial de derivate proteice din soia, cazeină, amidon etc.

• Colorantul sângelui nu este inclus în lista aditivilor alimentari aprobaţi de UE dar este un produs natural.

Coloranţii chalconici:

Curcuma • Este o pulbere obţinută prin măcinarea rizomilor plantei Curcuma longa, care conţine

un pigment galben numit curcumina, cu gust perticular, aromat.• Este utilizată pentru colorarea margarinei, a emulsiilor de grăsime, gemurilor,

jeleurilor, marmeladelor, preparatelor din carne etc.

Coloranţi antrachinonici:

Roşul (carminul) de coşenilă (cochenilla)

• Obţinut prin extracţia apoasă a copului uscat al insectei femelă Dactylopius coccus/Coccus cacti.

• Principiul colorant al coşenilei este acidul carminic (10% din corpul uscat al insectei).• Acidul carminic este solubil în apă şi alcool. Culoarea variază cu pH-ul, astfel:

• la pH = 4,8 – galben• la pH = 6,2 – violet

• Se utilizează la fabricarea preparatelor din carne, peşte, pentru colorarea membranelor, la colorarea cerealelor pentru micul dejun.

Coloranţi flavinici:

Riboflavin 5’-fosfatul monosodic

• Are culoare galben-orange şi gust uşor amar.• Este solubil în apă şi insolubil în alcool.• Este utilizat în băuturi nealcoolice, carbonatate, pentru colorarea membranelor, în

special a cojii unor tipuri de brânzeturi fermentate (Emmental, Schweizer), pentru colorarea vegetalelor conservate în oţet, saramura, ulei.

Alţi coloranţi:

Caramelul

• Se prezintă sub formă lichidă sau solidă, de culoare brun-închis, solubil în apă. • Se obţine prin acţiunea controlată a căldurii asupra zaharurilor, în prezenţa unor agenţi

promotori de caramelizare: carbonat de Na (coloranţi caramel clasa I, culoare brună), sulfit de sodiu (clasa II, culoare galben-oranj), NH3 (clasa III, culoare brună), sulfit de amoniu (clasa IV, culoare brun-gri).

• Utilizările celor 4 clase de coloranţi caramel sunt: Clasa I : extracte de cafea Clasa II : lichior, rom, băuturi tip cognac, aperitive pe bază de vin Clasa III : sosuri, bere, oţet Clasa IV : produse de patiserie, snack-suri, băuturi carbonatate.

• Pentru obţinerea unor nuanţe de caramel diferite, se practică diluarea cu apă.

Limitele folosirii coloranţilor naturali:

de regulă, sunt mai scumpi puterea colorantă poate varia cu lotul şi este mai redusă decât cea a coloranţilor

sintetici sunt neeconomici comparativ cu cei sintetici, deoarece pentru realizarea aceleiaşi

culori/nuanţe este necesară o cantitate mai mare frecvent, posedă gust şi/sau miros sunt instabili la căldură şi lumină cei solubili în apă sunt higroscopici sunt compatibili numai cu anumite sisteme de producţie.

COLORANŢI SINTETICI (de sinteză)

Mai sunt numiţi şi artificiali Nu există ca atare în natură sau sunt prezenţi în produse necomestibile, se obţin prin

sinteză chimică. Solubilitatea în apă se datorează prezenţei:

unei grupări acide: coloranţii anionici unei grupări aminate: coloranţii cationici.

Coloranţii sintetici se împart în mai multe grupe: azoici ( –N=N– ) grupa triarilmetanului xantenici quinoleinici grupa indigoului

1. Grupa coloranţilor azoici

Au drept grupări cromofore una sau mai multe grupări azoice (monoazo, diazo, triazo, poliazo) şi prezintă culori diferite: roşu, violet, oranj, galben, bleu.Cei mai importanţi coloranţi azoici, hidrosolubili, sunt:

Tartrazina (galben) Galbenul oranj Azorubina (roşu) Amaranthul (roşu) Ponceau 4R (roşu aprins) Allura Red (roşu) Negru briliant

Utilizările coloranţilor azoici în industria alimentară:

Tartrazina – băuturi alcoolice şi nealcoolice, conserve de mazăre, bomboane Galbenul oranj şi azorubina – băuturi alcoolice şi nealcoolice, produse zaharoase Amaranthul – vinuri aperitiv, băuturi alcoolice cu < 15% alcool in vol., peşte roşu Ponceau 4R – cârnaţi uscaţi, gemuri, jeleuri, marmelade şi alte produse din fructe Allura Red – cârnaţi, conserve de carne, hamburgeri.

Cu excepţia colorantului Allura Red, care se utilizează singular, ceilalţi coloranţi se pot utiliza atât singulari cât şi în combinaţie cu alţi coloranţi.

2. Grupa triarilmetanului

Sunt, în general, verzi sau albaşti. Cei mai importanţi sunt:

Albastru patentAlbastru briliantVerde briliant.

Toţi aceşti coloranţi sunt hidrosolubili.

Utilizări în industria alimentară: Albastru briliant şi albastru patent – marcarea carcaselor, bomboane, băuturi,

îngheţată Verde briliant – conserve de mazăre, gemuri, marmelade, pudding-uri,

îngheţată.Se pot utiliza singular sau în combinaţii.

3. Grupa coloranţilor xantenici

Are ca reprezentant ERITROZINA, de culoare roşie, solubilă în apă şi alcool. Utilizări în industria alimentară: snacks-uri, bomboane, deserturi pe bază de lapte,

colorarea cireşelor pentru cocktail şi a cireşelor zaharisite.Grupa quinoleinei

Gruparea cromoforă este quinoftalona, de culoare oranj. Reprezentantul grupei este galbenul de quinoleină, solubil în apă. Utilizări in industria alimentară:

băuturi alcoolice cu max. 15% alcool în vol.gemuri şi marmelade.

4. Grupa indigoului

Cuprinde coloranţi albaştri şi violet (albastru regal). Reprezentantul grupei este indigotina, solubilă în apă şi alcool, cu stabilitate termică

foarte bună. Utilizări în industria alimentară:

produse de panificaţie cereale, în special expandate snacks-uri îngheţată produse zaharoase, în special bomboane.

Coloranţi folosiţi pentru colorarea de suprafaţă:

dioxid de titancarbonat de calciuoxizi şi hidroxizi de Fe, Au, Ag

Coloranţi tip “lac”

Lacurile sunt pigmenţi insolubili în apă, obţinuţi prin precipitarea coloranţilor hidrosolubili într-o sare de aluminiu (AlCl3) sau pe un substrat de alumină hidratată.

Se utilizează în industria alimentară la colorarea următoarelor produse: alimente ce conţin grăsimi: dressinguri, snacks-uri, deserturi, checuri cristale de zahăr bomboane decor condimente materiale de ambalare.

Unii coloranţi necesită diluanţi specifici sau suporturi specifice, care sunt tot aditivi. Aceştia sunt utilizaţi exclusiv ca suport pentru coloranţi sau pot fi utilizaţi atât

ca suport cât şi în alte scopuri, anume ca emulgatori, antioxidanţi, antispumanţi.

După rezultatele evaluării toxicologice, coloranţii au fost clasificaţi în mai multe categorii (FAO/OMS), în funcţie de specificaţiile chimice:

Categoria A cuprinde coloranţii acceptaţi ca aditivi alimentari pentru care s-au fixat doze zilnice admisibile.

Categoria B cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice nu sunt suficiente pentru a putea clasifica aceşti coloranţi în categoria A.

Categoria C 1 cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice sunt insuficiente pentru evaluarea lor, deşi se dispune de un număr important de date privind toxicitatea la termen lung.

Categoria C 2 cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice sunt insuficiente pentru evaluarea lor, iar toxicitatea pe termen lung este necunoscută.

Categoria C 3 cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice sunt insuficiente pentru evaluarea lor şi care prezintă riscul unor efecte nocive.

Categoria D cuprinde coloranţii pentru care nu existăpractic date toxicologice. Categoria E cuprinde coloranţii care sunt consideraţi nocivi şi care nu trebuie să fie

introduşi în produsele alimentare. În general,coloranţii folosiţi în majoritatea ţărilor europene aparţin categoriilor de

toxicitate A, B, C1 sau C2.

Pentru coloranţii naturali şi cei de sinteză există o doză zilnică admisibilă (mg/kcorp).

Pentru majoritatea coloranţilor naturali, consideraţi netoxici sau cu toxicitate redusă, doza zilnică admisibilă fie nu este specificată, fie nu este stabilită.

Exemple: roşu de coşenilă – 5,0 mg/kcorp complexe Cu-clorofilă – 15,0 mg/kcorp riboflavin-5’-fosfatul monosodic – 0,5 mg/kcorp Deşi caramelul nu are restricţii de utilizare, derivaţii de caramel (caramelul

amoniac, sulfitic) sunt admişi în doze de max. 200 mg/kcorp.